CARA KERJA PLTU
PLTU adalah jenis pembangkit listrik tenaga termal yang banyak digunakan
karena efisiensinya baik dan bahan bakarnya mudah didapat sehingga menghasilkan
energi listrik yang ekonomis. Dalam usaha penyediaan energi listrik yang handal dan
efisien inilah didirikan PLTU yang merupakan salah satu Unit yang
memproduksi energi listrik dengan menggunakan bahan bakar utama Batubara dan
terkoneksi langsung dengan UPB (Unit Pengatur Beban) PT. PLN (persero) wilayah
PLTU merupakan mesin konversi energi yang merubah energi kimia dalam bahan
bakar menjadi energi listrik. Proses konversi energi pada PLTU berlangsung melalui 3
tahapan, yaitu : Pertama, energi kimia dalam bahan bakar diubah menjadi energi panas
dalam bentuk uap bertekanan dan temperatur tinggi. Kedua, energi panas (uap) diubah
menjadi energi mekanik dalam bentuk putaran. Ketiga, energi mekanik diubah menjadi
energi listrik.
Gambar 3.1 Proses konversi energi pada PLTU
Dibanding jenis pembangkit lainnya PLTU memiliki beberapa keunggulan. Keunggulan
tersebut antara lain :
1. Dapat dioperasikan dengan menggunakan berbagai jenis bahan bakar (padat,cair,dan
gas )
2. Dapat dibangun dengan kapasitas yang bervariasi
3. Dapat dioperasikan dengan berbagai mode pembebanan
4. Kontinyuitas operasinya tinggi
5. Usia pakai (life time) relatif lama
Namun PLTU mempunyai bebrapa kelemahan yang harus dipertimbangkan dalam
memilih jenis pembangkit termal. Kelemahan itu adalah :
1. Sangat tergantung pada tersedianya pasokan bahan bakar
2. Tidak dapat dioperasikan (start) tanpa pasok listrik dari luar
3. Memerlukan tersedianya air pendingin yang sangat banyak dan kontinyu
4. Investasi awalnya mahal.
Prinsip Kerja PLTU
PLTU menggunakan fluida kerja air uap yang bersirkulasi secara
tertutup. Siklus tertutup artinya menggunakan fluida yang sama secara berulang-ulang.
Urutan sirkulasinya secara singkat adalah sebagai berikut : Pertama, air diisikan ke
boiler hingga mengisi penuh seluruh luas permukaan pemindah panas. Didalam boiler
air ini dipanaskan dengan gas panas hasil pembakaran bahan bakar dengan udara
sehingga berubah menjadi uap. Kedua, uap hasil produksi boiler dengan tekanan dan
temperatur tertentu diarahkan untuk memutar turik berupa putaran. Ketiga, generator
yang dikopel langsung dengan turbin berputar menghasilkan energi listrik sebagai
hasil dari perputaran medan magnet dalam kumparan.
Uap sisa keluar turbin masuk ke kondensor untuk didinginkan dengan air
pendingin agar berubah kembali menjadi air. Air kondensat hasil kondensasi uap
kemudian digunakan lagi sebagai air pengisi boiler. Demikian siklus ini
berlangsung terus menerus dan berulang-ulang. Gambar 3 menunjukkan diagram
sederhana PLTU dengan komponen utama dan siklus kerja sistemsistemnya.
Putaran turbin digunakan untuk memutar generator yang dikopel langsung dengan
turbin sehingga ketika turbin berputar dihasilkan energi listrik dari terminal output
generator.
Sekalipun siklus fluida kerjanya merupakan siklus tertutup, namun jumlah air
dalam siklus akan mengalami pengurangan. Pengurangan air ini disebabkan oleh
kebocoran kebocoran baik yang disengaja maupun yang tidak disengaja. Untuk
mengganti air yang hilang, maka perlu adanya penambahan air kedalam siklus.
Kriteria air penambah (make up water) ini harus sama dengan air yang ada dalam
siklus.
Siklus Rankine
Siklus kerja PLTU yang merupakan siklus tertutup dapat digambarkan dengan diagram T
- s (temperatur - entropi). Siklus ini adalah penerapan siklus rankine ideal. Adapun
urutan langkahnya adalah sebagai berikut :
Gambar 3.3 Diagram T - s siklus PLTU (siklus rankine)
Keteranagan :
a - b : air dipompa dari tekanan P2 menjadi P1. Langkah ini adalah kompresi
isentropis, dan proses ini terjadi pada pompa air pengisi.
b - c : air bertekanan ini dinaikkan suhunya hingga mencapai titik didih.
c - d : air berubah wujud menjadi uap jenuh. Langkah ini disebut vapourising
(penguapan) dengan proses isobar isotermis, terjadi di boiler.
d - e : uap dipanaskan lebih lanjut hingga mencapai suhu kerjanya. Langkah ini terjadi
di boiler dengan proses isobar.
e – f : uap melakukan kerja sehingga tekanan dan suhunya turun. Langkah ini adalah
ekspansi isentropis, dan terjadi didalam turbin.
f – a : pembuangan panas laten uap sehingga berubah menjadi air kondensat.
Langkah ini adalah isobar isotermis, dan terjadi didalam kondensor.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar